טסלה רושמת פטנט על מערכת חיווט מודולרית כדי לפשט את חיווט המכוניות

Tesla Cybertruck חוללה מהפכה בתעשיית הרכב עם מערכת החשמל פורצת הדרך שלה 48V והיגוי אחר חוט.כמובן, התקדמות טרנספורמטיבית כזו לא הייתה אפשרית ללא דרך חדשה של חיווט רתמות תיל ושינוי חדש בשיטות התקשורת.

טסלה מוטורס הגישה לאחרונה פטנט והיא בוחנת שוב רתמות תיל.

Cybertruck עשוי להיראות מעט תפל ולהרגיש פחות טוב ממה שאמר בעבר מאסק. עם זאת, הטכנולוגיות המתקדמות של Cybertruck לא מאכזבות.

אחת מהן היא מערכת החשמל במתח נמוך של 48V המשמשת לראשונה ברכב ייצור. טסלה שיפרה ופשטה את הארכיטקטורה החשמלית שלה באמצעות שיפורים משמעותיים, שיאפשרו לה לבנות את הדור הבא של כלי רכב חשמליים בעלות טובה יותר.

טסלה הודיעה כי ארכיטקטורת החיווט של ה- Cybertruck תהיה פשוטה משמעותית בהשוואה לרכבים חשמליים קודמים של טסלה. טסלה השיגה זאת על ידי שימוש במספר בקרים מקומיים המחוברים לאפיק תקשורת מהיר במקום חיבור כל רכיב חשמלי לבקר מרכזי.

כדי להבין את המצב הזה, יש צורך לדבר על כלי רכב מסורתיים.

בדרך כלל, כל חיישן ורכיב חשמלי ברכב חייבים להיות מחוברים לבקר מרכזי ולמערכת מתח נמוך לצורך הספק. לפעמים, זה אומר שחלקים מורכבים דורשים הרבה חוטים. ניקח דלת מכונית כדוגמה. הוא עשוי להכיל חיישנים המאותתים למחשב המכונית שהמכונית פתוחה, סגורה או מוטה. הדבר נכון גם לחלונות, שיש להם כפתורים המפעילים אותם להיפתח ולסגור. מתגים אלו מחוברים לפקדים של הרכב, אשר בתורם מחוברים למפעילי חלונות כדי להוריד או להעלות את הזכוכית.

בשלב זה, אנו מוסיפים רמקולים, כריות אוויר, מצלמות …… ותבינו מדוע רתמות החיווט כל כך מבלבלות. החוטים בתוך כלי רכב מודרניים נמתחים לאורך אלפי מטרים, ומוסיפים מורכבות, עלות ומשקל. כדי להחמיר את המצב, בנייתם ​​והתקנתם נעשית בעצם בעבודת יד. אלו תהליכים יקרים וגוזלים זמן שטסלה רוצה לבטל.

זו הסיבה שהוא הגה את הרעיון של בקרים מבוזרים. במקום יחידה מרכזית, הרכב יצויד בבקרים מקומיים רבים לפונקציות שונות.

בקרים מבוזרים

כדוגמה, בקרי דלתות אחראים להזנת חלונות, רמקולים, אורות, מראות וכו' ורכיבים אחרים באופן חשמלי לפני שהם יכולים לעבוד. במקרה זה, החוטים יהיו קצרים ויכולים להיות כולם בתוך מכלול הדלת.

לאחר מכן, הדלת תחובר לאפיק הנתונים של הרכב באמצעות שני חוטים בלבד, המספקים גם חשמל לרכיבים החשמליים. ניתן לממש את כל המורכבות של הדלת באמצעות שני חוטים בלבד, בעוד שמכונית קונבנציונלית תדרוש תריסר או יותר, וזה מה שטסלה עשתה עם הסייברטראק.

הטנדר החשמלי משתמש במערכת steer-by-wire שדורשת אוטובוס תקשורת מהיר (נמוך) כדי להעביר את תנועות ההגה לגלגלי הסייברטראק בזמן אמת. זו הסיבה שאפיק ה-CAN המשמש ברוב המכוניות של ימינו לא נופל: יש לו תפוקת נתונים נמוכה (כ-1 Mbps) והשהייה גבוהה. במקום זאת, טסלה משתמשת בגרסה של ארכיטקטורת Gigabit Ethernet עם Power over Ethernet, תוך שימוש באותם קווי נתונים כדי להפעיל את הרכיבים.

לרשת הנתונים שבה משתמשת טסלה ב- Cybertruck יש חביון של חצי אלפית שנייה בלבד, מושלם עבור איתותים. הוא גם מספק מספיק רוחב פס כדי לאפשר לבקרים השונים לתקשר בזמן אמת ולעבוד כאחד. טסלה קיבלה פטנט על מערכת תקשורת זו בדצמבר האחרון, וסייברטראק מנצלת אותו עד תום. עם זאת, לטסלה יש עוד אס בבור שיכול לעזור לייעל את הייצור. זה חיוני עבור המכונית החשמלית של טסלה ב-25,000 דולר, שהיא מתכננת להשיק ב-2025.

מערכת חיווט מודולרית

על פי בקשת פטנט עדכנית בשם "ארכיטקטורת מערכת חיווט", טסלה תכננה מערכת חיווט מודולרית שמפשטת מאוד את הייצור. זה כולל כבלים עמוד השדרה עבור חשמל ונתונים, והוא ממוגן EMI כדי להגביל הפרעות. החלק הטוב ביותר הוא שהחיווט המודולרי הזה כולל ציפויים מוליכים ודבקים על הגוף, התומכים בהרכבה רובוטית ובתהליך ייצור הרכב החדש של טסלה ללא ארגז.

על פי הגרפיקה הכלולה בבקשת הפטנט, מערכת החיווט המודולרית תגרום לכבלים מיושנים ורכיבים ייכנסו למקומם הודות למחברים קנייניים. זה גם שטוח, כך שהחוטים לא יבלטו או אפילו לא יהיו מורגשים. שלא כמו רתמות תיל, שצריכות להיות מותקנות באופן ידני על ידי עובדים בפס ייצור, התקנת מערכת חיווט מודולרית מתאימה יותר לאוטומציה.

לעומת זאת, המחברים של מערכת חיווט שטוחה כלולים בכל רכיב רכב, החל מלוחות מבניים ועד מכלולים מורכבים יותר כגון דלתות. התקנת רכיבים אלו כרוכה גם ביצירת החיבורים הדרושים, בדומה לאופן שבו הלגו מודבקים זה לזה. זה מקטין את זמן הייצור ואת העלות.

אני לא בטוח אם Cybertruck כולל סוג זה של חיווט, אם כי היא בהחלט משתמשת באפיק Ethernet בדרגת רכב ג'יגה-בייט ולא באפיק CAN. אוּלָם,שתי המערכות פועלות יחד בצורה חלקה ומספקות תועלת כפולה בשימוש יחד.

הדגם הזול המתוכנן של טסלה כנראה לא ישתמש ברכיבים אקזוטיים אחרים, אבל הוא בהחלט יצטרך עמוד שדרה תקשורת מהיר ומערכת חיווט מודולרית כמו זו המתוארת בפטנט.